设计依据

(1) 固定污染源排放中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T16157

(2) 大气污染物综合排放标准GB 16297

(3)  大气污染物综合排放标准 DB11／501-2017   

(4) 固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测技术规范HJ 75  

(5) 固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测系统技术要求及检测方法  HJ 76

(6) 污染物在线监控（监测）系统数据传输标准 HJ 212

(7) 固定污染源废气挥发性有机物的采样 HJ 732

(8) 固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要求及检测方法HJ1013

(9) 固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法HJ 38

(10) 烟气采样器技术条件HJ/T 47

(11) 工业自动化系统、集成制造系统安全的基本要求 GB 16655

(12) 工业自动化系统与集成规范GB/T16656

(13) 工业自动化仪表盘、柜、台、箱GB/T7353

(14) 客户提供的相关文件和资料,以及其他有关设计规范及设计手册。

设计原则

（1）严格贯彻执行******环境保护的有关规定，确保各项指标达到设计要求；

（2）采用技术成熟、安全、可靠的设备，确保监测数据准确性和精确性；

（3）工程布局合理、占地空间小、外形结构美观；

（4）设计要做到投资省，运行费用低；

（5）避免产生二次污染。

项目方案

监测项目设计参数值

系统概述

  CMS-6000型挥发性有机物VOCS在线监测系统，是我公司结合***内各行业排放标准及******环保规范推出的新型挥发性有机物排放连续在线监测系统，该系统可以实时在线连续监测甲烷/非甲烷总烃、苯系物、烟气温度、压力、流速相关参数，并统计排放率、排放总量等，从而对测量到的数据进行有效管理，同时将测量数据远传至环保部门或用户中心的环境信息监测管理系统。 

现场应用场景图如下，系统具有现场数据实时传送、远程故障诊断、报表统计和图形数据分析等功能，组网灵活，运行成本低。同时，系统采用模块化结构，组合方便，并且能够完全满足与企业内部的DCS系统和环保部门数据系统通讯的要求。

系统组成

CMS-6000型挥发性有机物在线监测系统由挥发性有机物监测子系统、废气参数（温度、压力、流速、湿度）监测子系统以及数据采集与处理子系统构成。如下图所示：

挥发性有机物在线监测系统监测子系统主要由防爆采样探头、防爆伴热管线、预处理单元、VOC在线式分析仪、电控单元组成，测量时废气由机柜内的高温采样泵抽取，样气全程高温经由防爆采样探头、高温伴热管线、预处理系统后通入VOC分析仪进行测量，仪表内部的样品管路在120℃以上。为保证测量的长期准确性，系统集成有标气和零气，定期对系统进行零点和量程标定。

废气参数监测子系统包括温度、压力和流速的测量。废气温度采用铂电阻温度传感器测量；废气的压力采用采用高精度隔离膜压力传感器测量；废气流速采用差压变送器测量，通过测量废气流动中的全压和静压，得到废气的流速；废气湿度采用专用的高精度湿度传感器测量。

数据采集与处理子系统由集线箱、工控机和VOC系统监测软件构成。采集现场平台设备的4～20mA信号（废气温度/压力/流速等信号），通过内部的处理单元转换为工业现场的RS-485信号与机柜内的工控机进行通信。VOC系统监测软件安装于工控机内，用于监测和汇总所有的气体浓度信息和工作状态信息，同时生成报表、存储数据、记录历史数据、与环保部门联网通信等功能。

使用环境条件

• Ø 环境温度： 5℃~35℃。
• Ø 湿度相对：≤85%。
• Ø 电压： 220V/AC±10%。
• Ø 电源频率： 50Hz±1%。
• Ø 电源无强高频干扰，电压无明显上下波动；接地可靠。

系统特点

² 采用气相色谱法，是公认的VOC检测方法，满足美***EPA标准的技术要求；

² 系统采用全热法，从采样到分析全程高温，无需除水，有效避免样品损失，保证监测数据准确可靠，符合美***、欧盟的标准；

² 具有预警功能，可单独设置报警值。

² 采样管线、主流路器件选用抗腐蚀和惰性化的材料，减少样品吸附，数据可信度高；

² 具备自动吹扫功能，可自动去除滤芯表面的粉尘，延长滤芯使用寿命；

² 无需人工值守，限度减少维护量；

² 可监测上百种有机废气，满足不同客户的监测需求；

² 负压进样设计:减少污染物堆积,保证管路时时清洁。

² 模组化设计，操作界面简洁易于控制。

² 可根据客户需求量身定制，满足各种监测需求。

² 采用美***进口 Valco十通注射阀，死体积小，避免样品残留污染。

性能指标

使用环境条件

环境温度：5℃~35℃。

湿度相对：≤85%。

电压：220V/AC±10%。

电源频率：50Hz±1%。

电源无强高频干扰，电压无明显上下波动；接地可靠。

防爆采样单元

防爆采样单元包含：采样、过滤、保温、防腐、反吹、报警等功能，隔爆采样探头可为气体连续采样提供精细的过滤。在气体样品进入采样管线之前，滤除粒径大小不等的颗粒物。探头具有加热功能，能使样品气体温度在露点以上，以防止出现冷凝。

主要特点：无需使用专业工具便能更换滤芯；低维护量；加热元件温度可调；采样探头与样气接触

部分均采用不锈钢316L材质，适合在腐蚀气体环境中运用。隔爆采样探头通过连接法兰、密封圈可靠地连接在烟道的采样点上。

隔爆采样探头的前端可连接***根采样探管，样气通过采样探管汇集到隔爆采样探头的加热过滤器腔体

内，经过烟尘过滤去铵盐后通过气体加热采样线进入分析系统机柜。

采样探头腔体内定制的2μm不锈钢过滤器对样气进行烟尘过滤，防止灰尘进入分析系统内部。

反吹控制装置定期对采样探管和隔爆采样探头的过滤器进行反吹，防止烟尘堵塞隔爆采样探头探管及

过滤器导致烟气采样气路堵塞。

技术指标:

(1) 探头滤芯材质采用镍钛合金材料，过滤精度<5um

(2) 采用高压、高频吹扫方式对滤芯进行自动吹扫

(3) 采样单元整体加热到 300℃，防止冷凝

(4) 加热单元自动温控，具有温度失控报警功能

(5) 所有与烟气接触部分均采用防腐材质

防爆采样管线

采用气体吸附性低耐腐蚀性高和惰性化的材料

***体化设计，加热均匀，智能温控 

全程采用 180℃以上高温伴热，以减少样品吸附。 

预处理系统

预处理系统针对样品气的具体工况，实现样品采集、过滤、稳流、标定、自动化控制等功能，使得样品在不失真条件下，满足在线分析仪表的要求，从而保证在线分析系统的长期、可靠、准确运行。

• Ø 整套预处理系统集成在机柜中
• Ø 主要部件采用进口品牌，例如采样泵及电磁阀等
• Ø 多***颗粒过滤，减少管路堵塞
• Ø 分析安装在预处理机柜中，节省空间，操作维护方便

挥发性有机物在线分析仪（非甲烷总烃）

零气发生器

烃类输入浓度：<100ppm

烃类输出浓度：<0.1ppm

输入气体压力：0-0.6MPa

输入气体流量：0-2000ml/min

工作电压：220V/50-60Hz

在线氢气发生器

氢气纯度：99.999%

氢气流量：0-300ml/min

工作压力：0－－0.3Mpa

消耗功率：150W

电压：220V±10% 50 HZ

设有筒式防过液装置，全自动操控系统。

废气子参数连续监测技术性能要求（温度、压力、湿度和流量）

温度连续监测：

l 探头外壳材料：316L不锈钢

l 测量方法：铂金电阻法Pt100

l 测量范围：（0～400）℃

l 测量精度：≤±0.5%F.S

l 防腐措施：表面喷涂特殊防腐材料（聚四氟）

l 输出信号型式：（4～20）mA

大气压力和废气静压的连续监测

l 大气压力

• Ø 测量范围70～110kPa
• Ø 精密度≤±1%

l 废气静压

• Ø 测量范围－20～20kPa
• Ø 精密度≤±1%

流速连续监测：

l 测量范围0～30m/s

l 分辨率0.1m/s

l 精密度：Q±3%

l 响应时间≤30秒

校正设备和校准

l 提供校正气和零气：

• Ø 校正气的量满足启动后***年内正常校正和测试用气；所有校正气按照******环保局要求储存；
• Ø 提供校正气的可追溯性文件，说明其种类、浓度和数量，提供储气罐的材料安全数据表，介绍储气罐和招标方将来购置和储存校正气的说明。

数据采集与处理子系统

 系统可提供现场端数据的采集、查询、展示和初步的统计、分析，判断环境质量类别和***要污染物及超标情况，自动生成统计报表，并进行报表打印、导出。各执行器的动作和传感器反馈在工控系统界面都有准确的显示。工控界面可将系统流程实时反应出来，实现仪器控制与状态显示所需的操作功能。

可实时显示气体监测系统的各项污染物参数的数值和系统的运行情况，直接查看排放气体中各污染物的浓度，并且根据环保有关标准和方法，对数据进行筛选计算和统计，按照环保报表的格式自动生成日报表、月报表及年报表，存储在指定硬盘内。

实时数据页面由实时数据显示、VOCs小时浓度趋势图两个部分组成。

实时数据显示用于显示实时的采集信息，包括数据采集时间，分析气体进样时间，各个因子实时采集浓度 

VOCs小时浓度趋势图用来显示近24小时内的所监测的污染物小时浓度变化趋势，通过该曲线，可以直观了解近期的污染情况。 

用列表的形式将所查数据信息全部显示出来，并可以以Excel格式导出。